In vijf nieuwe studies zoomen wetenschappers in op de laatste momenten voordat NASA’s ruimtevaartuig DART insloeg op asteroïde Dimorphos.
Openingsbeeld: In elf foto’s zien we het Didymos-asteroïdesyteem in de eerste maand nadat DART insloeg op Dimorphos. De puinstaart is duidelijk zichtbaar. De strepen zijn sterren © University of Canterbury/Otehiwai Mt John Observatory/UCNZ
In september knalde een ruimtevaartuig van NASA aan een snelheid van 6 kilometer per seconde tegen een asteroïde. Van de weeromstuit veranderde de baan waarmee de ruimterots de ruimte door zweeft. Met de DART-missie – kort voor Double Asteroid Redirection Test – zette NASA de eerste stap in een nieuwe strategie om onze planeet te beschermen.
Een half jaar later hebben wetenschappers de botsing en de effecten ervan geanalyseerd. Nu weten we precies hoe krachtig de mokerslag van DART was.
DART was een ruimtevaartuig met de afmetingen van een golfkarretje. Dimorphos, de asteroïde waartegen het vloog, was niet kleiner dan een van de grote Egyptische piramides.
De botsing deed de asteroïde van koers wijzigen: Dimorphos zweeft nu 33 minuten sneller rond de grotere asteroïde Didymos dan voordien. Dat blijkt uit een nieuwe studie gepubliceerd in het vakblad Nature.
Missie geslaagd, dus. Als een gevaarlijke asteroïde zich ooit richting de aarde zou begeven, dan zou een ruimtevaartuig als DART er wellicht in slagen om de ruimterots van onze planeet weg te sturen.
Maar hoe zagen de laatste momenten van de botsing er precies uit, en welke concrete effecten had die op de asteroïde? In vijf nieuwe papers in Nature geven wetenschappers uitgebreid antwoord op die vragen.
Een staart van puin
Een onderzoeksgroep verzamelde gegevens van het traject van het ruimtevaartuig en koppelde die aan foto’s van het oppervlak van de asteroïde vlak voor de impact. Naargelang DART zijn eindbestemming naderde, nam hij foto’s van Dimorphos. Daarop zien we dat de asteroïde bezaaid lag met rotsblokken. Ze leken niet vast te zitten aan het oppervlak.
Het was met een van die losliggende rotsblokken dat DART het eerst in contact kwam. Een van de zonnepanelen van het ruimtetuig verbrijzelde op een 6,5 meter brede rots op het asteroïdeoppervlak. Microseconden later sloeg de rest van het 310 miljoen euro kostende ruimtevaartuig op Dimorphos uiteen.
Een half jaar na de DART-missie hebben wetenschappers de botsing en de effecten ervan geanalyseerd. Nu weten we precies hoe krachtig de mokerslag was
Vóór de impact had Dimorphos een totale massa van 4,3 miljard kilogram. Bij de botsing sloeg minstens een miljoen kilogram rots los. Er kwam zoveel puin vrij dat zich achter de asteroïde een staart van tienduizenden kilometers lang vormde. Tot achttien dagen na de impact was zelfs een tweede staart zichtbaar, bleek uit foto’s van de Hubble Space Telescope. Andere telescopen legden vast hoe de puinstaart later veranderde onder invloed van de zonnestralen.
Momentum
Dimorphos is 151 meter breed. NASA had zich vooropgesteld om de baan van de asteroïde genoeg bij te sturen opdat astronomen de effecten van de botsing zouden kunnen meten. Dat zou gebeuren door met telescopen op aarde te kijken naar veranderingen in de helderheid van de beide asteroïden. Voor alle duidelijkheid: geen van de twee asteroïden stelt een gevaar voor ons.
Nu we meer en meer details ontaarden, krijgen we een beter zicht op waarom de impact zo geslaagd was, zegt planeetwetenschapper Carolyn Ernst van de Amerikaanse Johns Hopkins University.
Wat zeker heeft meegespeeld, is dat DART insloeg op zo’n 25 meter van het middelpunt van de asteroïde. De kracht van de impact was daardoor maximaal. De losliggende rotsblokken op Dimorphos hebben er ook iets mee te maken. Die vlogen na de botsing massaal de tegenovergestelde richting uit. De weerslag van die kracht duwde de asteroïde verder weg uit haar oude baan. Onderzoekers schatten zelfs dat die puinejectie Dimorphos bijna vier keer meer momentum heeft gegeven dan de botsing zelf.
‘Had je mij dertig jaar geleden gevraagd of we zouden kunnen verhinderen dat een grote killerasteroïde ons over anderhalve week van de kaart veegt, dan had ik ‘nee’ moeten zeggen’
De DART-missie was de eerste in haar categorie. Maar de methode kan wel breed worden ingezet, denken onderzoekers. ‘Sinds DART weten we dat we snel kunnen schakelen. Als er een dreiging is, kunnen we op korte tijd een missie opstarten om de asteroïde af te wenden. De kans is heel groot dat zo’n missie slaagt’, zegt Franck Marchis, die verbonden is aan het SETI Institute in Californië en de onderzoeksgroep leidt van telescoopbouwer Unistellar in Marseille.
‘Had je mij dertig jaar geleden gevraagd of we met zekerheid zouden kunnen verhinderen dat een grote killerasteroïde ons over anderhalve week van de kaart veegt, dan had ik ‘nee’ moeten zeggen’, voegt Tom Statler (NASA) toe. Hij werkte mee aan de DART-missie.
Vandaag staan we er een stuk beter voor. Astronomen hebben bijna alle potentieel gevaarlijke asteroïden in kaart gebracht, en DART heeft bewezen dat het wat in zijn mars heeft. ‘Als er zich binnenkort iets voordoet, zullen we weten wat ons te doen staat.’
Met dank aan amateurs
Intussen blijven wetenschappers verder door de data ziften die DART heeft opgeleverd. Ze hopen meer bij te leren over de fysica, chemie en geologie van Dimorphos en Didymos.
Daarvoor vertrouwen ze deels op een netwerk van amateurastronomen dat mee wordt aangestuurd door Marchis. De leden hebben de asteroïden geobserveerd met hun telescopen – voor-, tijdens en nadat DART op Dimorphos insloeg. Ze vonden dat de ruimterotsen net na de inslag aanzienlijk roder oogden.
‘Als er binnenkort een asteroïde in ons vaarwater komt, zullen we weten wat ons te doen staat’
Later stelde NASA vast dat de kleur nadien verschoof naar blauw. ‘Vermoedelijk komt dat doordat Dimorphos zoveel massa is verloren’, zei planeetwetenschapper Cristina Thomas (Northern Arizona University) daarover op een congres van de American Geophysical Union.
Door de impact kwamen verweerde brokken en stukken van de binnenkant van de asteroïde bloot te liggen. Die zouden enkele uren na de passage van DART verantwoordelijk zijn geweest voor de blauwe schijn.
Over enkele jaren zullen wetenschappers de nasleep van de impact van dichtbij kunnen bekijken. Eind 2026 zal Hera, een ruimtevaartuig van ESA, aankomen bij Dimorphos. Astronomen kijken ernaar uit om de krater die DART heeft geslagen in detail te bestuderen.
Intussen gaan de observaties nog enkele weken door – totdat Didymos en Dimorphos te ver weg zijn bewogen om ze nog met telescopen vanaf de aarde te bestuderen.
Dit artikel is verschenen in Nature.
